Question

實驗室有甲、乙兩瓶丟失標簽的無色溶液，其中一瓶是鹽酸，另一瓶是碳酸鈉溶液。為確定甲、乙兩瓶溶液的成分及其物質的量濃度，現(xiàn)操作如下：

①量取25.00 mL甲溶液，向其中緩慢滴加乙溶液15.00 mL，共收集到二氧化碳氣體224 mL。

②另取15.00 mL乙溶液，向其中緩慢滴加甲溶液25.00 mL，共收集到二氧化碳氣體112 mL。

上述氣體體積均已換算為標準狀況，則根據(jù)上述操述及實驗數(shù)據(jù)填空：

（1）寫出上述過程中所涉及反應的離子方程式：①_______________；②______________；③______________。

（2）甲是______________，甲溶液的物質的量濃度為______________，乙溶液的物質的量濃度為______________。（二氧化碳在溶液中的少量溶解忽略不計）

（3）將n mL的甲溶液與等體積的乙溶液按各種可能的方式混合，產生的氣體體積為V mL（標準狀況），則V的取值范圍為____________________。

Answer 1

（1）+2H⁺====CO₂↑+H₂O，+H⁺====,+H⁺====CO₂↑+H₂O

（要注意反應方程式的書寫順序，不要漏掉+2H⁺====CO₂↑+H₂O）

（2）鹽酸（或HCl）  0.8 mol·L^-1  1.0 mol·L^-1

（3）0≤V≤8.96n或[0，8.96n]。

解析：向HCl中逐滴滴入Na₂CO₃溶液時，反應始終在鹽酸“相對充足”的條件下進行，與Na₂CO₃反應生成的CO₂最多，生成CO₂的多少由HCl的量決定。自始至終反應的離子方程式都是2H⁺+====CO₂↑+H₂O。據(jù)此可知甲是HCl，n（HCl）=2n（CO₂）=2×=0.02 mol，c（HCl）==0.8 mol·L^-1。向Na₂CO₃中逐滴滴入HCl時，首先發(fā)生反應（不足）+H⁺====……a，后發(fā)生反應+H⁺（不足）====CO₂↑+H₂……b。反應b中消耗的H⁺為=0.005 mol,則反應a中消耗的H⁺為0.02 mol-0.005 mol=0.015 mol,的物質的量與反應a中消耗的H⁺物質的量相等，c（Na₂CO₃）==1.0 mol·L^-1。n(HCl)=n·10^-3 L×0.8 mol·L^-1=0.000 8n mol，n(Na₂CO₃）=n×10^-3 L×1.0 mol·L^-1=0.001n。當向Na₂CO₃溶液中逐滴滴加鹽酸時產生的CO₂最少，Na₂CO₃+HCl====NaHCO₃，V_小=0。當向鹽酸中逐滴滴入Na₂CO₃溶液時產生的CO₂最多，2HCl+Na₂CO₃====2NaCl+CO₂↑+H₂O，最多為n(HCl)×22.4×10³ mL·mol^-1====×0.000 8n×22.4×10³ mL=8.96n mL。綜上分析，0≤v≤8.96n。